Análise termodinâmica de sistemas BECCS no setor sucroenergético

• Autor(a) principal: BUNYA, Bruno da Silva
• Data de Publicação: 2002
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
• Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3301
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA; BECCS; Setor sucroenergético; Cogeração; CO2; Termodinâmica

No Acordo de Paris de 2015 o Brasil se comprometeu a reduzir suas emissões de GEE (gases de efeito estufa) em 37% até 2030 e de 43% até 2050 em relação a 2005, reforçando no evento da Cúpula do Clima de 2021 suas metas de redução a emissões zero até 2050. Sistemas de bioenergia com captura de carbono e armazenagem (BECCS) serão fundamentais para que os países consigam cumprir com as metas de redução de emissões de gases estabelecidas no Acordo de Paris. O Brasil é considerado o maior produtor mundial de cana-de-açúcar com 39% de participação. Para sistemas BECCS, o método de captura de dióxido de carbono (CO2) por absorção química é a abordagem mais promissora entre as tecnologias disponíveis comercialmente no curto e médio prazo. Este trabalho tem como objetivo realizar uma análise termodinâmica de diferentes configurações de um sistema BECCS com método de captura pós combustão por absorção química (Monoetanolamina-MEA) a partir da queima do bagaço e palha de cana-de-açúcar. Softwares comerciais Aspen Plus®, Aspen Hysys® e Matlab foram utilizados para a simulação de diferentes configurações do sistema BECCS, abrangendo a combustão da biomassa, CCS (Sistema de Captura de Carbono) e sete diferentes configurações do ciclo Rankine com cogeração. Três cenários de maturidade tecnológica do processo de produção de álcool e açúcar foram considerados na análise. Método estocástico e análise paramétrica foram aplicados tendo como principais indicadores de desempenho avaliados a geração de potência elétrica líquida, captura de CO2 e emissão específica por unidade de energia gerada. As análises evidenciaram um conflito entre geração de potência elétrica líquida e captura de carbono para todos os cenários e configurações avaliadas. Cenários onde há maior disponibilidade de calor em decorrência do processo de produção de álcool e açúcar serem mais eficientes permitiram favorecer a captura de carbono. Extrair vapor das turbinas para suprir a demanda térmica e elétrica do CCS juntamente com o processo implicaram em alta penalidade de potência elétrica líquida gerada pela planta.